偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系取苗機(jī)構(gòu)的研究.pdf

1、改革開放以來，我國的蔬菜產(chǎn)業(yè)總體保持平穩(wěn)較快發(fā)展，據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，我國在2009年蔬菜種植面積和產(chǎn)量分別占世界的43％和49%，均居世界第一。蔬菜品種日益豐富，質(zhì)量不斷提高，市場體系逐步完善，總體上呈現(xiàn)良好的發(fā)展局面。而蔬菜移栽又是蔬菜生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，移栽能較好地解決季節(jié)矛盾，可適時早播，有利于充分利用光溫條件，彌補(bǔ)作物生長期不足的缺點，充分利用土地資源，對作物進(jìn)行氣候補(bǔ)償和縮短育期，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均非?？捎^。目前，國內(nèi)已

2、有的移植機(jī)械多為半自動移植機(jī)，半自動移植機(jī)靠手工喂苗，工作強(qiáng)度大、效率低。而國內(nèi)自動移植機(jī)的研究剛剛起步，自動移植機(jī)從取苗到植苗都由機(jī)械完成，工作強(qiáng)度低、效率高。國外雖有一些自動移植機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)，但還處于不斷研究與推廣階段。而取苗機(jī)構(gòu)是制約自動移植機(jī)發(fā)展的“瓶頸”，也是制約蔬菜大規(guī)模種植的關(guān)鍵問題之一。因此設(shè)計一種新型的取苗機(jī)構(gòu)替代手工取苗，就成為我國蔬菜種植業(yè)未來發(fā)展趨勢。
　　 本文分析了國內(nèi)外自動移栽機(jī)械研究現(xiàn)狀，提出一種

3、新型的蔬菜缽苗自動移栽機(jī)的核心部件——自動取苗機(jī)構(gòu)，即偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)可以單獨作為取苗機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)自動取苗。并且該蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，取苗效率高。研究內(nèi)容如下:
　　 1．分析蔬菜缽苗取苗機(jī)構(gòu)取苗與栽植苗所需的工作軌跡要求，研究夾取式取苗機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理與結(jié)構(gòu)組成，并設(shè)計了推苗凸輪輪廓曲線。
　　 2．本文首次提出偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系取苗機(jī)構(gòu)，建立了該取苗機(jī)構(gòu)的

4、運動學(xué)模型。
　　 3．為解決本機(jī)構(gòu)運動學(xué)多目標(biāo)優(yōu)化難題，自主開發(fā)了偏心齒輪-不完全非圓齒輪行星系蔬菜取苗機(jī)構(gòu)輔助分析與優(yōu)化軟件，并詳細(xì)介紹了該軟件的人機(jī)交互界面及功能。
　　 4．研究機(jī)構(gòu)參數(shù)變化對取苗軌跡與移栽臂姿態(tài)的影響規(guī)律，研究基于人機(jī)交互優(yōu)化的參數(shù)優(yōu)化方法，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)滿足蔬菜缽苗自動取苗工作要求。
　　 5．結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后，根據(jù)最優(yōu)參數(shù)確定機(jī)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)，綜合考慮各參數(shù)因子的影響，在AutoCAD20